EN
Elektrik mühərrik texnologiyasının əsas prinsiplərini başa düşmək, mühəndislər, texniklər və elektrik sistemləri ilə işləyən hər kəs üçün vacibdir. Fırçasız daşınıma malik dəyişən cərəyan mühərriki sənaye tətbiqlərində ən əsas və geniş istifadə olunan mühərik konstruksiyalarından biridir və sadəlik, etibarlılıq və dəqiq idarəetmə xüsusiyyətləri təklif edir. Bu mühərikler kiçik məişi cihazlardan tutmuş böyük sənaye avadanlıqlarına qədər sayısız cihazı işə salmışdır və müasir mühəndislikdə əvəzsiz komponent halına gəlmişdir. Onların sadə konstruksiyası və proqnozlaşdırıla bilən iş performansı dəyişən sürət idarəetməsi və yüksək buraxılış momenti tələb olunan tətbiqlər üçün üstünlük təşkil edir.
Əsas Komponentlər və Quruluş
Stator Qurğusu və Maqnit Sahəsinin Yaranması
Stator fırçalı daşınıq mühərrikin sabit xarici strukturunu əmələ gətirir və mühərrikin işləməsi üçün lazım olan maqnit sahəsinin yaradılmasında vacib rol oynayır. Daimi maqnitli fırçalı daşınıq mühərrikdə stator hava boşluğunda bircins maqnit sahəsi yaratmaq üçün düzülən daimi maqnitlərdən ibarətdir. Bu maqnitlər adətən ferit, neodim və ya samari-kobalt kimi materiallardan hazırlanır və hər biri müxtəlif maqnit gücü və temperatur xarakteristikalarına malikdir. Maqnit sahəsinin gücü və bircinsliyi mühərrikin momentinin yaranmasına və səmərəliliyinə birbaşa təsir edir.
Saplı sahəli fırçalı dəyişkən cərəyan mühərrikləri üçün stator, polad qütblər ətrafına sarılmış mis naqillərlə yaradılan elektromaqnitləri ehtiva edir. Bu sahə naqilləri ardıcıl, paralel və ya ayrıca qidalandırma dövrəsi kimi birləşdirilə bilər və hər konfiqurasiya fərqli iş performansı xarakteristikaları təqdim edir. Polad qütb hissələri maqnit axısını toplayır və istiqamətləndirir ki, bu da rotor toplu ilə optimal qarşılıqlı təsiri təmin edir. Statorla rotor arasındakı hava boşluğu maqnit reluktansını minimuma endirmək və iş zamanı mexaniki təmasdan qorunmaq üçün diqqətlə hazırlanır.
Rotorun Dizaynı və Armatur Naqilləri
Rotor, həmçinin armatura adlanır, dairəvi şəkildə onun perimetri boyu yerləşdirilmiş mis konduktorları olan lövhəli polad nüvədən ibarətdir. Bu lövhələr əks təsir cərəyan itkilərini azaldır ki, bu da istiliyin yaranmasına və səmərəliliyin azalmasına səbəb olardı. Armatur sarğıları hamar moment hasilatını təmin etmək və moment dalğalanmasını minimuma endirmək üçün müəyyən naxışda dəqiq yerləşdirilir. Konduktorların sayı, onların düzülüşü və kommutatorun dizaynı konkret tətbiqlər üçün mühərrik performansını optimallaşdırmaq üçün birlikdə işləyir.
Müasir fırça ilə təchiz edilmiş daşınan mühərrik rotorlarında inkişaf etmiş materiallar və istehsal texnikaları nəzərdə tutulur ki, bu da performansı və möhkəmliyi artırır. Yüksək keyfiyyətli mis aşağı müqavimət itkilərini təmin edir, eyni zamanda dəqiq balanslaşdırma vibrasiyanı azaldır və yatağın ömrünü uzadır. Rotorun inertsiya momenti mühərrikin sürətlənmə xarakteristikasını təsir edir və bu da tez-tez sürət dəyişikliyi tələb edən və ya dəqiq yerləşdirmə nəzarəti tələb edən tətbiqlər üçün vacib nəzərdən keçirilməlidir.
İş Prinsipləri və Elektromaqnit Nəzəriyyəsi
Elektromaqnit Qüvvəsinin Yaranması
İşleyiş dişli DC motoru cərəyan keçirən naqilin maqnit sahəsində hərəkət istiqaməti ilə maqnit sahə xətlərinə perpendikulyar olan qüvvə təsiri altına daxil olması kimi əsas prinsipə əsaslanır. Bu qüvvə, Fleyminin sol əl qaydası ilə təsvir olunur və mühərrik valını döndərən hərəkəti yaradır. Bu qüvvənin böyüklüyü cərəyan şiddətinə, maqnit sahə intensivliyinə və maqnit sahəsi daxilində olan naqilin uzunluğuna asılıdır.
Tutaqlıq keçiricilərindən sabit cərəyan keçdiyi zaman, statorun maqnit sahəsində yerləşmiş hər bir keçirici qüvvə təsiri altına düşür və bu, rotor oxu ətrafında ümumi moment yaradır. Fırlanma istiqaməti cərəyan istiqamətindən və maqnit sahəsinin polyarlığından asılıdır və armatur cərəyanının və ya sahə cərəyanının istiqamətini dəyişdirməklə asanlıqla tərsinə çevrilə bilər. Bu elektromaqnit qarşılıqlı təsiri düzgün dizayn edildikdə və qayğı ilə tənzimləndikdə elektrik enerjisini fövqəladə səmərəli şəkildə mexaniki enerjiyə çevirir.
Kommutasiya Prosesi və Cərəyanın Dəyişdirilməsi
Kommutasiya prosesi, armatur keçidlərində cərəyan istiqamətini sistematik şəkildə dəyişdirərək davamlı fırlanmanı təmin etdiyinə görə, fırça ilə işləyən daşınımlı cərəyan mühərrikinin ən vacib aspekti hesab olunur. Rotor döndükcə, karbon fırçalar kommutatorun mis seqmentləri ilə elektrik kontaktını saxlayır ki, bu da maqnit qütblər arasında hərəkət edən keçidlərdə cərəyan axınının istiqamətini dəyişdirən mexaniki açar kimi işləyir. Bu dəyişdirmə, hamar moment hasilatını təmin etmək üçün tam doğru zamanda baş verməlidir.
Kommutasiya zamanı keçid bir maqnit qütbündən digərinə keçərkən naqildəki cərəyan istiqamətini dəyişməlidir. Bu cərəyanın istiqamətinin dəyişməsi, düzgün idarə edilmədikdə, çalçıqlanma, gərginlik sıçramaları və fırçanın işlək ömrünün azalmasına səbəb ola biləcək elektromaqnit təsirləri yaradır. İrəli fırça dc mühərrik dizaynları bu zərərli təsirləri neytrallaşdırmaq üçün interpol və ya kompensasiya sarımını nəzərdə tutur və beləliklə, hətta ağır şəraitdə belə etibarlı işləməni təmin edir. Kommutasiyanın keyfiyyəti birbaşa mühərrikin səmərəliliyinə, elektromaqnit girişinə və ümumi etibarlılığa təsir edir.
İş performansı xüsusiyyətləri və idarəetmə metodları
Moment və sürət əlaqələri
Fırçalı da mühərriklərdə momentin yaranması dəqiq idarə tələb edən tətbiqlər üçün onları ideal edən proqnozlaşdırıla bilən riyaziyyat qanunauyğunluqlarına əsaslanır. Mühərik momenti armatur cərəyanı ilə birbaşa mütənasibdir və bu da cərəyanın tənzimlənməsi vasitəsilə əla moment idarəsini təmin edir. Tezlik-moment xarakteristikası adətən yük artan şəkildə tezliyin azalmasını göstərir və bu, bir çox tətbiq sahəsinin faydalı hesab etdiyi təbii yük tənzimləməsini təmin edir. Bu daxili sürət tənzimləməsi dəyişən yük şəraitində sabit əməliyyatın saxlanmasına kömək edir.
Sürüşü nəzarət etmək üçün fırçalı daşınan mühərriklərdə armatura gərginliyinin idarə edilməsi, sahənin zəiflədilməsi və puls eni modulyasiyası daxil olmaqla müxtəlif üsullardan istifadə edilə bilər. Armatura gərginliyinin idarə edilməsi tam moment qabiliyyətini saxlayarkən sıfırdan bazaya qədər hamar sürət dəyişikliyini təmin edir. Sahənin zəiflədilməsi maqnit sahəsinin gücünü azaldaraq bazadan yuxarı sürətlərdə işləməyə imkan verir, lakin bu mövcud momenti azaldır. Müasir elektron idarəetmə cihazları tez-tez bütün iş diapazonu üzrə optimal performans əldə etmək üçün bu üsulları birləşdirir.
Səmərəlilik Nəzərdən Keçirilməsi və Güc itkiləri
Fırçalı da mühərriklərdə müxtəlif itkilərin mexanizmini başa düşmək, səmərəliliyin optimallaşdırılması və istilik davranışının proqnozlaşdırılması üçün vacibdir. Həm armatur, həm də sahə sarımında meydana gələn mis itki, səmərəliliyi azaldan və yayılmalı olan istiliyin yaranmasına səbəb olan rezistiv isidilməni təmsil edir. Maqnit dövrəsində dəmir itkilərinə histerezis və Foucault cərəyanı itkiləri daxildir ki, bu itkilər tezlik və maqnit axınının sıxlığı ilə artar. Yataqlardan və fırçaların sürtülməsindən yaranan mexaniki itkilər adətən kiçik olur, lakin yüksək sürətli tətbiqlərdə əhəmiyyətli hala gəlir.
Fırça və kolektor itkiləri, sürüşmə kontaktı həm elektrik müqaviməti, həm də mexaniki sürtünmə yaratdığı üçün fırçalı daşaxili mühərriklərin səmərəliliyinin unikal bir tərəfi hesab olunur. Adətən ümumi 1-3 V olan fırça gərginlik düşgüsü nisbətən sabit itkini təmsil edir və alçaq gərginlikli tətbiqlərdə daha önəmli hal alır. Fırçanın düzgün seçilməsi, kolektorun təmiri və iş şəraitinin nəzarət altına alınması bu itkilərə və ümumi mühərrik etibarlılığına əhəmiyyətli təsir göstərir. İrinək fırça materialları və yay konstruksiyaları bu itkiləri minimuma endirməyə və mühərrik ömrünü uzatmağa kömək edir.
Tətbiqlər və Seçim Kriteriyaları
صنعتي و تجارتي ایستیفاده لر
Sürüşü asan sürət nəzarəti, yüksək başlanğıc momenti və ya dəqiq yerləşdirmə tələb olunan tətbiqlərdə naqilli dəyişən cərəyan mühərriklərindən geniş istifadə olunur. Sənaye tətbiqlərinə konveyer sistemləri, qablaşdırma maşınları, çap avadanlıqları və dəyişən sürət rejimi vacib olan materialların daşınması sistemləri daxildir. Aşağı sürətlərdə yüksək moment təmin etmək qabiliyyəti naqilli dəyişən cərəyan mühərriklərini digər hallarda reduktor tələb edəcək birbaşa hərəkət tətbiqləri üçün xüsusi ilə uyğun edir.
Avtomobil tətbiqlərində isə pəncərə silekləri, elektrikli pəncərələr, oturacaq tənzimləyiciləri və soyuducu fanlar kimi kompakt ölçüləri və etibarlı işləməsi qiymətləndirilən yerlərdə naqilli dəyişən cərəyan mühərriklərindən istifadə olunur. Kiçik naqilli dəyişən cərəyan mühərrikləri istehlak elektronikasında hər yerdədir və kompüter fanlarından elektrik diş fırçasına qədər hər şeyi işə salır. Mürəkkəb elektron idarəedicilərə ehtiyac duymadan birbaşa batareya ilə işləmə qabiliyyəti onları sadəlik və sərfəlilik prioritet olan portativ tətbiqlər üçün ideal edir.
Seçim Parametrləri və Dizayn Nəzərdə Tutmaları
Uyğun fırça ilə təchiz edilmiş daşınmaz cərəyan mühərrikinin seçilməsi, moment tələbləri, sürət diapazonu, iş vaxtı sikli və ətraf şəraiti də daxil olmaqla bir neçə performans parametrinin diqqətlə qiymətləndirilməsini tələb edir. Davamlı moment reytinqi tətbiqin sabit vəziyyət tələblərini ödəməlidir, zirvə moment reytinqi isə işə salma və sürətlənmə tələblərini ödəməlidir. Sürət tələbləri standart mühərik dizaynlarının kifayət qədər olub-olmadığını ya da xüsusi yüksək sürətli konstruksiyanın tələb olunub-olmadığını müəyyən edir.
Çevrəvi amillər fırçalı daşınmaz cərəyan mühərrikinin seçilməsi və konstruksiyasını əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir. Temperaturun ekstremal qiymətləri fırçanın ömrünü, maqnit xüsusiyyətlərini və sarğı izolyasiyasını təsir edir və buna görə də diqqətlə material seçimi və istilik idarəetməsi tələb olunur. Rütubət, çirklənmə və vibrasiya səviyyələri etibarlılığı və təmir tələblərini təsir edir. Təhlükəli mühitlərdə istifadə halları üçün xüsusi qablaşdırma, partlayışa qarşı konstruksiya və ya alternativ mühərrik texnologiyaları tələb oluna bilər. Gözlənilən təmir intervalları və xidmət üçün əlçatmamaqlıq da seçim prosesini təsir edir.
İstismar və problem təshisi
Qabaqlayıcı Təmir Prosedurları
Fırçalı da mühərriklərin etibarlı işləməsini təmin etmək və xidmət müddətini uzatmaq üçün müntəzəm texniki baxım həyati əhəmiyyət daşıyır. Kollektor və fırça qurğusu ən çox diqqət tələb edən hissədir, çünki istismar və çirklənmə onların performansını təsir edə bilər. Dövri yoxlama zamanı fırşaların bərabər aşınması, yayların düzgün gərginliyi və kollektor səthinin vəziyyəti yoxlanılmalıdır. Fırşaların çox aşınması nəticəsində pis kontakt yaranmasından və ya fırça tutacaqlarının kollektor səthinə toxunmasından qabaq onları dəyişmək lazımdır.
Lagernin texniki baxımı istehsalçının spesifikasiyalarına uyğun olaraq müntəzəm yağlamayı və mümkün nasazlığı göstərə biləcək artıq səs, vibrasiya və ya temperatur artımını izləməni əhatə edir. Mühərrik korpusu təmiz saxlanmalı və havalandırma deliklərini bağlaya və ya çirklənmə yolunu yarada biləcək zibil və tullantılardan azad olmalıdır. Elektrik birləşmələri isə performansın pisləşməsinə və ya nasazlığa səbəb ola biləcək sıxılıq, korroziya və ya sobalanma əlamətləri üçün dövri yoxlamadan keçirilməlidir.
Ümumi Problemlər və Diaqnostika Üsulları
Fırçalarda çoxlu qıvılcım çıxması, aşınmış fırçalar, çirklənmiş kolektor səthi və ya düzgün olmayan fırça tənzimləməsi kimi kommutasiya problemlərini göstərir. Həmçinin yüksək müqavimətli birləşmələr, yükləmənin artıq olması və ya səhv gərginlik artırılmış qıvılcım və mühərrik ömrünün qısaldılması ilə nəticələnə bilər. Diaqnostik prosedurlar vizual yoxlama, elektrik ölçmələri və vibrasiya analizini özündə birləşdirməlidir ki, nasazlıqlar baş verməzdən əvvəl potensial problemlər müəyyən edilsin.
Mühərrikin sobalanması yükləmənin artıq olması, havalandırmanın tıxanması, laqer problemi və ya itkilərin artmasına səbəb olan elektrik nasazlıqları nəticəsində meydana çıxa bilər. İş zamanı temperaturun monitorinqi abnormal şəraitin aşkar edilməsinə kömək edir, cərəyan ölçmələri isə mexaniki yükləmənin artıq olmasını və ya elektrik nasazlıqlarını ortaya qoya bilər. Qeyri-adi səs və ya vibrasiya tez-tez laqerlərin aşınması, milin uyğunlaşmaması və ya tarazsız rotorlar kimi mexaniki problemləri göstərir ki, bundan daha çox zərər görməsin deyə dərhal diqqət tələb edir.
SSS
Fırçalı da və fırçasız da mühərriklər arasında əsas fərq nədir
Əsas fərq, mühərrik sarğılarında cərəyanı keçirmək üçün istifadə olunan kommutasiya üsulunda yerləşir. Fırçalı da mühərriklər karbon fırçalar və seqmentli kolektorla mexaniki kommutasiyadan istifadə edir, fırçasız da mühərriklər isə mövqe sensorları tərəfindən idarə olunan yarımkeçirici cihazlarla elektron keçiddən istifadə edir. Bu fundamental fərq təmir tələblərini, səmərəliliyi, elektromaqnit girişini və idarəetmə mürəkkəbliyini təsir edir və hər bir növ xüsusi tətbiqlər üçün fərqli üstünlüklər təqdim edir.
Adətən fırçalı da mühərrikin fırçaları nə qədər davam edir
Fırçanın işləmə müddəti iş rejimi, mühərrik konstruksiyası və tətbiq tələblərindən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir və adətən yüzlərcə mindən minlərcə saatadək iş müddətinə malikdir. Fırça həyatına təsir edən amillərə cərəyan sıxlığı, kolektor səthinin vəziyyəti, iş temperaturu, rütubət və vibrasiya səviyyəsi daxildir. Yüksək cərəyan, yüksək temperatur və ya çirklənmiş mühitdə işləyən mühərriklər daha qısa fırça ömrünə malik olur, təmiz, nəzarət olunan şəraitdə və orta yükləmə ilə işləyən mühərriklər isə əhəmiyyətli dərəcədə uzun fırça ömrünə nail ola bilər.
Sürüşmə tipli daşıyıcı mühərriklərin sürətini momenti itirmədən idarə etmək mümkündürmü
Yalnızca armatur gərginliyi idarəetmə metodlarından istifadə edildikdə, fırçalı daşınan mühərriklər sürət idarəetmə həddi daxilində tam moment imkanını saxlaya bilər. Tətbiq olunan gərginliyin dəyişdirilməsi ilə birlikdə sahənin tam gücünün saxlanması şərti ilə, mühərrik sıfır sürətdən bazis sürətə qədər sabit momentlə işləyə bilər. Bazis sürətin yuxarısında isə sahənin zəifləməsi üsulları sürət diapazonunu uzada bilər, lakin mövcud moment maqnit sahəsinin zəifləməsi ilə mütənasib şəkildə azalır.
Fırçalı daşınan mühərriklərin elektromaqnit girişiminin yaranmasına səbəb nədir
Fırçalı daşınma mühərriklərində elektromaqnit girişmə əsasən kommutasiya prosesindən qaynaqlanır, burada tezliklə cərəyanın keçid etməsi gərginlik sıçrayışları və yüksək tezlikli elektrik siqnalına səbəb olur. Fırçalarla kommutator seqmentləri arasındakı mexaniki kontakt arka yaradır ki, bu da geniş zolaqlı elektromaqnit emissiyalarına səbəb olur. Aşınmış fırçalar, çirklənmiş kommutator səthləri və ya düzgün olmayan zamana görə pis kommutasiya bu təsirləri artırır və həssas tətbiqlərdə elektromaqnit girişməni minimuma endirmək üçün düzgün texniki xidmət və dizayn kritik əhəmiyyət kəsb edir.
